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334省道西延工程焦港河大桥主桥采用48m+80m+48m三跨预应力变截面连续梁，主墩承台厚3.0米，平面尺寸为10.6m*10.6m,承台底标高为-4.5米，承台顶标高为-1.5米。
承台位置平面图
一、施工方案
焦港河大桥9#、10#主墩承台混凝土标号为C30，方量为337.08m3，属大体积混凝土结构，拟采取一次浇筑成型。
砼采取拌和站集中拌制，砼罐车运输到位。卧泵泵送入模。砼浇筑从上游向下游方向分层浇筑，分层厚度以30cm厚为宜。浇完一层后回头浇注第二层，依次类推。砼振捣以插入式振捣为主，振捣上层砼要垂直插入到下一层砼5～10cm左右，以利上下层砼结合紧密。振捣的间距控制在60cm左右。振捣器与模板应保持5～10cm的距离，防止碰到模板。
（一） 砼原材料、配合比
1、砼原材料
砼采用自拌的混凝土，配合比验证7天强度为33.0Mpa，各种材料如下：
（1）水泥：采用华新P.O42.5水泥。
（2）粉煤灰：采用华能电厂Ⅰ级粉煤灰。
（3）砂：赣江中砂。
（4）碎石：采用溧阳料场碎石，连续级配5-31.5mm。
（5）外加剂：南通金陵高效膨胀剂和高效减水剂;
（6）水：焦港河河水。
2、砼配合比
承台C30砼施工配合比
标号 配合比 每方砼用材料量（kg/m3）
水泥 水 砂 碎石 粉煤灰 膨胀剂 减水剂
C30 1:2.1:2.8:0.43 280 165 780 1080 60 30 7.03
（二）大体积砼温度控制
由于水泥水化过程中产生水化热，浇筑后初期混凝土内部温度急剧上升引起混凝土膨胀变形，此时混凝土弹性模量很小，升温引起受基础约束的膨胀变形产生的压应力很小，但在日后温度逐渐降低混凝土收缩变形时，弹性模量比较大，降温引起受基础约束的变形会产生相当大的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝，对混凝土结构产生不同程度的危害。此外，在混凝土内部温度较高时，外部环境温度较低或气温骤降期间，内外温差过大在混凝土表面也会产生较大的拉应力而出现表面裂缝。因此,承台砼必须采取温度控制措施。
1、承台砼温度计算
混凝土内部温度，取决于它本身所贮备的热能，由于承台处于地表以下，周边空气不易流通。因此，可以将承台温度视为周边绝热，仅沿上、下表面散热的一维热传导体的问题。所以混凝土的内部最高温度实际上是入仓温度、水泥水化热引起的绝热叠加。
（1）绝热温升计算公式:
Th=(Wc+KF)Q/Cmr （公式1）
式中：Th——砼最大绝热温升（℃）；
Wc¬—砼中水泥用量（kg/m3）;
F—砼活性掺合料用量（kg/m3）;
K—掺合料折减系数,粉煤灰取0.25~0.3;
Q—水泥28天水化热（KJ/kg）,取280;
C—砼比热，取1 (KJ/kg.℃)；
r—砼密度，取2400（kg/m3）;
m—系数，随浇筑温度改变。查表按25℃时m为0.406。
绝热情况下C30混凝土最大绝热温升(28天)为：
Th=(Wc+KF)Q/Cmr=(280+0.25*60)*280/(1*0.406*2400)=85.1℃
（2）混凝土中心计算温度
T1（t）=Tj+Thξ(t)(公式2)
式中T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj——混凝土浇筑温度（℃）；取25℃
ξ（t）——t龄期降温系数、查下表:
承台厚度/m 不同龄期/d时的ξ值
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
1.0
1.25
1.50
2.50
3.00
4.00 0.36
0.42
0.49
0.65
0.68
0.74 0.29
0.31
0.46
0.62
0.67
0.73 0.17
0.19
0.38
0.59
0.63
0.72 0.09
0.11
0.29
0.48
0.57
0.65 0.05
0.07
0.21
0.38
0.45
0.55 0.03
0.04
0.15
0.29
0.36
0.46 0.01
0.03
0.12
0.23
0.30
0.37
0.08
0.19
0.25
0.30
0.05
0.16
0.21
0.25
0.04
0.15
0.19
0.24
注：本表适用于混凝土浇筑温度为20~30℃的工程。
根据公式2计算:
3天中心温度为: T1（3）=85.4℃
6天中心温度为: T1（3）=84.6℃
27天中心温度为: T1（3）=44.6℃
2、温度控制措施
通过计算可以看出,承台砼内部温度很高,因此,应采取有效措施进行温度控制。
（1）控制砼温升
1）选用水化热低和安定性好的水泥，混凝土升温的热源是水泥水化热，选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。
2）掺入减水剂：掺加一定数量的减水剂，以减少水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰值期。
3）掺入粉煤灰外掺料：在混凝土中掺加少量的磨细粉煤灰，取代部分水泥，可改善混凝土的塑性和可泵性。
4）骨料的选用：宜优先采用以自然连续级配的骨料配制混凝土。因为用连续级配粗骨料配制的混凝土具有料好的和易性、较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。细骨料以采用中、粗砂为宜。另外，石子的含泥量控制在小于1%，砂的含泥量控制在小于2%。
5）降低混凝土的出机温度和浇筑温度：首先要降低混凝土拌和温度。要降低混凝土拌和温度，应降低混凝土各组分材料拌和前的温度。拌和温度可用下式求得。
Tc=
式中Tc——拌合温度（℃）；
Ti——混凝土各组分材料拌合前温度（℃）；
Wi——混凝土各组分材料用量（kg/m3）；
Ci——混凝土各组分材料的比热（Kj/kg•℃），见下表。
各组成材料的拌合温度的影响
材料 水 （冰） 水泥 砂 石 拌合物
比热（KJ/kg℃） 1 0.5解热335（KJ/kg） 0.84 0.84 0.84 1.09
假定用量/kg/m3 180 400 728 1092 2400
影响Tc1℃需改变的温度/℃ 3.5 7.1 3.9 2.6 -
材料温度改变1℃对拌合温度的影响/℃ 0.29 0.14 0.26 0.38 -
由上表可以看出，混凝土的原材料中石子的比热较小，但其在每立方米混凝土中所占的重量较大；水的比热最大，但它的重量在每立方料混凝土中只占一小部分。因此对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响很小。为了进一步降低混凝土的出机温度，其最有效的办法就是降低石子的温度。在气温较高时，为防止太阳的直接照射，可将砂、石堆高或搭设简易遮阳装置，必要时须向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。
6）掺微膨胀剂在拌和混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。实践证明，掺加微膨胀剂，可以产生限制膨胀率1.5~2×10-4，大约可补偿15~20℃温差引起的收缩。
（2）采用保温、保湿养护，延缓混凝土降温速度
根据不同的施工季节，为了减少混凝土浇筑后所产生的内外温差，由于施工时在夏季主要采用保湿养护。
大体积混凝土结构进行蓄水养护亦是一种较好的方法，混凝土终凝后，在其表面蓄存一定深度的水，具有一定的隔热保温效果，这样可延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值，从而可控制混凝土的裂缝形成。
（3）改善施工工艺，提高混凝土抗裂能力
1）采用分层分段法浇筑混凝土，有利于混凝土水化热的散失，减小混凝土内外温差。
2）对浇筑后混凝土进行二次振捣，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高10%~20%左右，从而提高抗裂性。
（4）埋设冷却水管，降低砼内部温度
主墩承台厚3m,在砼内埋设冷却水管,用连续流动的冷水可以降低砼温度，也可以把砼块体冷却到稳定的温度。冷却水可用焦港河河水，冷却时间一般在浇筑开始初期的10~15天。决定冷却效率的主要因素是管道间距，冷却水温度和通水时间、管径大小的影响不大。
1）水管布置
承台内设置两层冷却管，冷却水管的水平间距为1.5m，上下间距为1.5m，上下两层冷却管距承台顶、底面的距离均为0.75m，两层冷却管各有独立的进出水口，且各层进出水管均高出承台顶面1.0m。两层冷却管的布置形式及尺寸相同，高低出水口的位置相互错开。冷却水管布置见附图。
2） 冷却水管使用及其控制
①冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻水；
②混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水，各层混凝土峰值过后立即停止通水，通水流量应达到30L/min；
为保证冷却水的初期降温效果，应提前成立专门班组，专人负责，合理选择水泵，并配备检修人员，若管路出现故障应及时排除，保证冷却系统正常工作。
3、温度控制注意事项
（1）内表温差控制：为了防止混凝土出现温度裂缝，必须对混凝土进行内表温差控制。做法如下：混凝土浇筑完后，混凝土侧面模板外首先覆盖一层土工布保温，并适当延长拆模时间，拆模后及时覆盖一层塑料薄膜，再覆盖两层土工布保温，且拆模时间应选择一天中气温较高时段。混凝土顶面应及时进行覆盖、洒水养护。混凝土内表温差不超过25℃；
（2）混凝土浇筑温度最高不宜超过25℃，否则应采取相应措施。
（3）在每次混凝土开盘之前，试验室要量测水泥、砂、石、水的温度，专门记录，计算其出机温度，并估算浇筑温度。
（4）水泥入场温度不应超过55℃，否则应采取措施，如要求水泥厂家在水泥出厂前放置一段时间，或采取多次倒运的方法降低水泥使用温度。
（5）混凝土泵管外用草袋遮阳，并经常洒水降温。
4、温度监控、测试内容及要求
为便于温度控制，真实反映各层混凝土的温控效果，以便出现异常情况及时采取有效措施，在混凝土中布设温度测点。根据结构的对称性和温度变化的一般规律，在承台中心线对称的一侧布设测点，以一侧的监测数据来指导另一侧施工。在检测混凝土温度变化的同时，还应监测气温、冷却水管进出口水温、混凝土浇筑温度等。
1）砼养护
养护对混凝土强度正常增长及减少收缩裂缝具有重要意义，因此施工中必须重视混凝土的养护工作，安排专人进行养护。混凝土表面首先应采取覆盖透水土工布洒水养护，四周侧面在拆模后洒水养护。
2）砼施工注意事项：
①承台砼在浇筑砼前要注意检查墩柱预埋件是否齐全。
②砼浇注的分层及振捣振捣人员须经技术交底、培训后上岗，要定人、定位、定责，分工明确，尤其是钢筋密布部位及新旧砼连接部位指定专人进行振捣，每次浇注前应做好交底工作。
③砼浇注过程中应适当放慢浇筑速度，以利砼温度散失，降低砼温度。
④严禁振捣器振捣模板，并派专人检查模板。防止模板跑模、移位。
综上所述在进行大体积混凝土中，要对混凝土进行温度计算，对混凝土内在温度、升温、降温过程从理论上进行计算，针对问题做好混凝土温度的内降外保措施，从而对内外温差进行了有效的控制，同时掺入适当的微膨胀剂，从混凝土本身防止温度裂纹的产生。
参考文献
1、《混凝土技术》刘秉京编著人民交通出版社
2、《水泥与水泥混凝土》申爱琴主编人民交通出版社
3、《混凝土外加剂应用基础》蒋亚清主编化学工业出版社
4、《大体积混凝土温度应力与温度控制》朱伯芳著作中国电力出版社
承台位置平面图
一、施工方案
焦港河大桥9#、10#主墩承台混凝土标号为C30，方量为337.08m3，属大体积混凝土结构，拟采取一次浇筑成型。
砼采取拌和站集中拌制，砼罐车运输到位。卧泵泵送入模。砼浇筑从上游向下游方向分层浇筑，分层厚度以30cm厚为宜。浇完一层后回头浇注第二层，依次类推。砼振捣以插入式振捣为主，振捣上层砼要垂直插入到下一层砼5～10cm左右，以利上下层砼结合紧密。振捣的间距控制在60cm左右。振捣器与模板应保持5～10cm的距离，防止碰到模板。
（一） 砼原材料、配合比
1、砼原材料
砼采用自拌的混凝土，配合比验证7天强度为33.0Mpa，各种材料如下：
（1）水泥：采用华新P.O42.5水泥。
（2）粉煤灰：采用华能电厂Ⅰ级粉煤灰。
（3）砂：赣江中砂。
（4）碎石：采用溧阳料场碎石，连续级配5-31.5mm。
（5）外加剂：南通金陵高效膨胀剂和高效减水剂;
（6）水：焦港河河水。
2、砼配合比
承台C30砼施工配合比
标号 配合比 每方砼用材料量（kg/m3）
水泥 水 砂 碎石 粉煤灰 膨胀剂 减水剂
C30 1:2.1:2.8:0.43 280 165 780 1080 60 30 7.03
（二）大体积砼温度控制
由于水泥水化过程中产生水化热，浇筑后初期混凝土内部温度急剧上升引起混凝土膨胀变形，此时混凝土弹性模量很小，升温引起受基础约束的膨胀变形产生的压应力很小，但在日后温度逐渐降低混凝土收缩变形时，弹性模量比较大，降温引起受基础约束的变形会产生相当大的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝，对混凝土结构产生不同程度的危害。此外，在混凝土内部温度较高时，外部环境温度较低或气温骤降期间，内外温差过大在混凝土表面也会产生较大的拉应力而出现表面裂缝。因此,承台砼必须采取温度控制措施。
1、承台砼温度计算
混凝土内部温度，取决于它本身所贮备的热能，由于承台处于地表以下，周边空气不易流通。因此，可以将承台温度视为周边绝热，仅沿上、下表面散热的一维热传导体的问题。所以混凝土的内部最高温度实际上是入仓温度、水泥水化热引起的绝热叠加。
（1）绝热温升计算公式:
Th=(Wc+KF)Q/Cmr （公式1）
式中：Th——砼最大绝热温升（℃）；
Wc¬—砼中水泥用量（kg/m3）;
F—砼活性掺合料用量（kg/m3）;
K—掺合料折减系数,粉煤灰取0.25~0.3;
Q—水泥28天水化热（KJ/kg）,取280;
C—砼比热，取1 (KJ/kg.℃)；
r—砼密度，取2400（kg/m3）;
m—系数，随浇筑温度改变。查表按25℃时m为0.406。
绝热情况下C30混凝土最大绝热温升(28天)为：
Th=(Wc+KF)Q/Cmr=(280+0.25*60)*280/(1*0.406*2400)=85.1℃
（2）混凝土中心计算温度
T1（t）=Tj+Thξ(t)(公式2)
式中T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj——混凝土浇筑温度（℃）；取25℃
ξ（t）——t龄期降温系数、查下表:
承台厚度/m 不同龄期/d时的ξ值
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
1.0
1.25
1.50
2.50
3.00
4.00 0.36
0.42
0.49
0.65
0.68
0.74 0.29
0.31
0.46
0.62
0.67
0.73 0.17
0.19
0.38
0.59
0.63
0.72 0.09
0.11
0.29
0.48
0.57
0.65 0.05
0.07
0.21
0.38
0.45
0.55 0.03
0.04
0.15
0.29
0.36
0.46 0.01
0.03
0.12
0.23
0.30
0.37
0.08
0.19
0.25
0.30
0.05
0.16
0.21
0.25
0.04
0.15
0.19
0.24
注：本表适用于混凝土浇筑温度为20~30℃的工程。
根据公式2计算:
3天中心温度为: T1（3）=85.4℃
6天中心温度为: T1（3）=84.6℃
27天中心温度为: T1（3）=44.6℃
2、温度控制措施
通过计算可以看出,承台砼内部温度很高,因此,应采取有效措施进行温度控制。
（1）控制砼温升
1）选用水化热低和安定性好的水泥，混凝土升温的热源是水泥水化热，选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。
2）掺入减水剂：掺加一定数量的减水剂，以减少水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰值期。
3）掺入粉煤灰外掺料：在混凝土中掺加少量的磨细粉煤灰，取代部分水泥，可改善混凝土的塑性和可泵性。
4）骨料的选用：宜优先采用以自然连续级配的骨料配制混凝土。因为用连续级配粗骨料配制的混凝土具有料好的和易性、较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。细骨料以采用中、粗砂为宜。另外，石子的含泥量控制在小于1%，砂的含泥量控制在小于2%。
5）降低混凝土的出机温度和浇筑温度：首先要降低混凝土拌和温度。要降低混凝土拌和温度，应降低混凝土各组分材料拌和前的温度。拌和温度可用下式求得。
Tc=
式中Tc——拌合温度（℃）；
Ti——混凝土各组分材料拌合前温度（℃）；
Wi——混凝土各组分材料用量（kg/m3）；
Ci——混凝土各组分材料的比热（Kj/kg•℃），见下表。
各组成材料的拌合温度的影响
材料 水 （冰） 水泥 砂 石 拌合物
比热（KJ/kg℃） 1 0.5解热335（KJ/kg） 0.84 0.84 0.84 1.09
假定用量/kg/m3 180 400 728 1092 2400
影响Tc1℃需改变的温度/℃ 3.5 7.1 3.9 2.6 -
材料温度改变1℃对拌合温度的影响/℃ 0.29 0.14 0.26 0.38 -
由上表可以看出，混凝土的原材料中石子的比热较小，但其在每立方米混凝土中所占的重量较大；水的比热最大，但它的重量在每立方料混凝土中只占一小部分。因此对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响很小。为了进一步降低混凝土的出机温度，其最有效的办法就是降低石子的温度。在气温较高时，为防止太阳的直接照射，可将砂、石堆高或搭设简易遮阳装置，必要时须向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。
6）掺微膨胀剂在拌和混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。实践证明，掺加微膨胀剂，可以产生限制膨胀率1.5~2×10-4，大约可补偿15~20℃温差引起的收缩。
（2）采用保温、保湿养护，延缓混凝土降温速度
根据不同的施工季节，为了减少混凝土浇筑后所产生的内外温差，由于施工时在夏季主要采用保湿养护。
大体积混凝土结构进行蓄水养护亦是一种较好的方法，混凝土终凝后，在其表面蓄存一定深度的水，具有一定的隔热保温效果，这样可延缓混凝土内部水化热的降温速率，缩小混凝土中心和混凝土表面的温差值，从而可控制混凝土的裂缝形成。
（3）改善施工工艺，提高混凝土抗裂能力
1）采用分层分段法浇筑混凝土，有利于混凝土水化热的散失，减小混凝土内外温差。
2）对浇筑后混凝土进行二次振捣，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高10%~20%左右，从而提高抗裂性。
（4）埋设冷却水管，降低砼内部温度
主墩承台厚3m,在砼内埋设冷却水管,用连续流动的冷水可以降低砼温度，也可以把砼块体冷却到稳定的温度。冷却水可用焦港河河水，冷却时间一般在浇筑开始初期的10~15天。决定冷却效率的主要因素是管道间距，冷却水温度和通水时间、管径大小的影响不大。
1）水管布置
承台内设置两层冷却管，冷却水管的水平间距为1.5m，上下间距为1.5m，上下两层冷却管距承台顶、底面的距离均为0.75m，两层冷却管各有独立的进出水口，且各层进出水管均高出承台顶面1.0m。两层冷却管的布置形式及尺寸相同，高低出水口的位置相互错开。冷却水管布置见附图。
2） 冷却水管使用及其控制
①冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻水；
②混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水，各层混凝土峰值过后立即停止通水，通水流量应达到30L/min；
为保证冷却水的初期降温效果，应提前成立专门班组，专人负责，合理选择水泵，并配备检修人员，若管路出现故障应及时排除，保证冷却系统正常工作。
3、温度控制注意事项
（1）内表温差控制：为了防止混凝土出现温度裂缝，必须对混凝土进行内表温差控制。做法如下：混凝土浇筑完后，混凝土侧面模板外首先覆盖一层土工布保温，并适当延长拆模时间，拆模后及时覆盖一层塑料薄膜，再覆盖两层土工布保温，且拆模时间应选择一天中气温较高时段。混凝土顶面应及时进行覆盖、洒水养护。混凝土内表温差不超过25℃；
（2）混凝土浇筑温度最高不宜超过25℃，否则应采取相应措施。
（3）在每次混凝土开盘之前，试验室要量测水泥、砂、石、水的温度，专门记录，计算其出机温度，并估算浇筑温度。
（4）水泥入场温度不应超过55℃，否则应采取措施，如要求水泥厂家在水泥出厂前放置一段时间，或采取多次倒运的方法降低水泥使用温度。
（5）混凝土泵管外用草袋遮阳，并经常洒水降温。
4、温度监控、测试内容及要求
为便于温度控制，真实反映各层混凝土的温控效果，以便出现异常情况及时采取有效措施，在混凝土中布设温度测点。根据结构的对称性和温度变化的一般规律，在承台中心线对称的一侧布设测点，以一侧的监测数据来指导另一侧施工。在检测混凝土温度变化的同时，还应监测气温、冷却水管进出口水温、混凝土浇筑温度等。
1）砼养护
养护对混凝土强度正常增长及减少收缩裂缝具有重要意义，因此施工中必须重视混凝土的养护工作，安排专人进行养护。混凝土表面首先应采取覆盖透水土工布洒水养护，四周侧面在拆模后洒水养护。
2）砼施工注意事项：
①承台砼在浇筑砼前要注意检查墩柱预埋件是否齐全。
②砼浇注的分层及振捣振捣人员须经技术交底、培训后上岗，要定人、定位、定责，分工明确，尤其是钢筋密布部位及新旧砼连接部位指定专人进行振捣，每次浇注前应做好交底工作。
③砼浇注过程中应适当放慢浇筑速度，以利砼温度散失，降低砼温度。
④严禁振捣器振捣模板，并派专人检查模板。防止模板跑模、移位。
综上所述在进行大体积混凝土中，要对混凝土进行温度计算，对混凝土内在温度、升温、降温过程从理论上进行计算，针对问题做好混凝土温度的内降外保措施，从而对内外温差进行了有效的控制，同时掺入适当的微膨胀剂，从混凝土本身防止温度裂纹的产生。
参考文献
1、《混凝土技术》刘秉京编著人民交通出版社
2、《水泥与水泥混凝土》申爱琴主编人民交通出版社
3、《混凝土外加剂应用基础》蒋亚清主编化学工业出版社
4、《大体积混凝土温度应力与温度控制》朱伯芳著作中国电力出版社